Manual de Impregnación

MANUAL

PARA SUPERVISORES Y OPERADORES

DE PLANTAS DE IMPREGNACION

DE MADERAS

CALIDAD DE LA MADERA - GCL- Fundación Chile TELEFONO: 02-2400411- www.gcl.cl

MANUAL PARA SUPERVISORES Y OPERADORES DE PLANTAS DE IMPREGNACIÓN DE MADERAS

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INDICE

INDICE _____________________________________________________________________________________ 2

II LA MADERA _____________________________________________________________________________ 5

2.1 ESTRUCTURA MICROSCOPICA ________________________________________________________ 52.2 CARACTERISTICAS MACROSCOPICAS __________________________________________________ 62.3 DURABILIDAD NATURAL ______________________________________________________________ 62.4 CONTENIDO DE HUMEDAD ____________________________________________________________ 72.5 ABSORCION DE LIQUIDOS EN UN PROCESO DE IMPREGNACION___________________________ 8

III PRESERVANTE CCA_______________________________________________________________________ 9

3.1 COMPOSICION QUIMICA ______________________________________________________________ 93.1.1 FIJACION DEL CCA ___________________________________________________________________ 93.2 PROPORCION DE OXIDOS____________________________________________________________ 103.3 CANTIDAD TOTAL DE OXIDOS ________________________________________________________ 103.4 PREPARACION DE LA SOLUCION PRESERVANTE _______________________________________ 113.4.1 DEFINIR LA CONCENTRACION DE LA SOLUCION _________________________________________ 113.4.2 LLENADO DEL ESTANQUE PARA LA PREPARACION. ______________________________________ 133.5 CONTROL DE LA CONCENTRACION ___________________________________________________ 143.6 DETERMINACION DE LA CONCENTRACION DE SOLUCION ________________________________ 143.6.1 MATERIALES: _______________________________________________________________________ 143.6.2 METODOLOGÍA: _____________________________________________________________________ 143.7 MANIPULACION Y ALMACENAMIENTO DEL PRESERVANTE E INSTRUMENTOS PARA CORRECTA

DOSIFICACION______________________________________________________________________ 15

IV PROCESO DE IMPREGNACION ____________________________________________________________ 16

4.1 DESCRIPCION DEL PROCESO, METODO BETHELL_______________________________________ 164.2 PREPARACION DE LA MADERA A IMPREGNAR__________________________________________ 164.3 ABSORCIÓN DEL PRESERVANTE ______________________________________________________ 174.4 PREPARACION DE SOLUCION A DISTINTAS CONCENTRACIONES EN ÓXIDO:________________ 184.5 RETENCION DE PRESERVANTE _______________________________________________________ 214.6 PENETRACION DEL PRESERVANTE ___________________________________________________ 224.7 ETAPAS EN EL PROCESO DE IMPREGNACION __________________________________________ 234.7.1 ETAPAS DEL PROCESO: ______________________________________________________________ 234.7.2 TRATAMIENTO DE IMPREGNACION - ETAPAS EN EL PROCESO BETHELL ____________________ 244.8 PROCESO DE UNA CARGA ___________________________________________________________ 244.9 EQUIPOS DE UNA PLANTA DE IMPREGNACION _________________________________________ 254.9.1 CILINDRO DE IMPREGNACION O AUTOCLAVE ___________________________________________ 264.9.1.1 FALLAS DEL SISTEMA: ____________________________________________________264.9.2 ESTANQUE DE INUNDACION O ALMACENAMIENTO _______________________________________ 264.9.3 ESTANQUE DE MEZCLA ______________________________________________________________ 274.9.4 SISTEMA DE CARROS Y RIELES _______________________________________________________ 274.9.5 BOMBA DE PRESION_________________________________________________________________ 284.9.6 BOMBA DE VACIO ___________________________________________________________________ 294.9.7 BOMBA DE TRASVASIJE O DE CAUDAL _________________________________________________ 304.9.8 INSTRUMENTACION _________________________________________________________________ 31

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V CONTROL DE CALIDAD___________________________________________________________________ 32

5.1 CONTROL DE CALIDAD INTERNO: _____________________________________________________ 325.1.1 ANTES DE LA IMPREGNACIÓN_________________________________________________________ 325.1.1.1 MADERA: ________________________________________________________________325.1.1.2 SOLUCION PRESERVANTE: ________________________________________________335.1.2 DURANTE LA IMPREGNACIÓN: ________________________________________________________ 335.1.3 DESPUÉS DE LA IMPREGNACIÓN: _____________________________________________________ 335.2 CONTROL DE CALIDAD EXTERNO _____________________________________________________ 34

VI SEGURIDAD OPERACIONAL ______________________________________________________________ 35

6.1 INFORMACION GENERAL SOBRE CCA-C _______________________________________________ 356.2 RIESGOS QUIMICOS ASOCIADOS A LA MANIPULACION DEL CCA-C _______________________ 356.3 DEBERES DEL MANIPULADOR DE CCA-C ______________________________________________ 356.4 PREVENCION DE RIESGOS EN LA MANIPULACION DE PRESERVANTE CCA-C _______________ 376.4.1 ALMACENAMIENTO:__________________________________________________________________ 376.4.2 RIESGO DE INCENDIO: _______________________________________________________________ 376.4.3 TRANSPORTE DEL CCA-C A ZONA DE MEZCLADO: _______________________________________ 386.4.4 PREPARACION DE LA MEZCLA ________________________________________________________ 396.4.5 CONTROL DE CONCENTRACION DE CCA-C EN ESTANQUE DE ALMACENAMIENTO ____________ 396.4.6 CONTROL DE CONCENTRACION DE CCA-C EN EL CILINDRO_______________________________ 406.4.7 ELIMINACION DE LOS ENVASES _______________________________________________________ 406.4.8 CARGUIO Y VACIADO DEL CILINDRO O AUTOCLAVE______________________________________ 406.4.9 APILAMIENTO _______________________________________________________________________ 406.5 PRIMEROS AUXILIOS________________________________________________________________ 416.5.1 CCA-C EN LA PIEL: __________________________________________________________________ 416.5.2 INGESTION DE CCA-C _______________________________________________________________ 416.5.3 CCA-C EN LOS OJOS: ________________________________________________________________ 426.6 EQUIPO DE PRIMEROS AUXILIOS _____________________________________________________ 42

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I INTRODUCCION

Nuestro país, cuenta con un abundante recurso forestal el cual ofrece una gran versatilidad de uso. El costo dela madera, su disponibilidad en variadas formas y tamaños, su gran resistencia en relación a su peso, lafacilidad de trabajo y baja conductividad térmica, han convertido a ésta en un material imprescindible para elhombre desde tiempos antiguos.

Sin embargo, la madera en su estado natural ofrece también limitaciones que se refieren principalmente a lasusceptibilidad de ser atacada por organismos vivos denominados xilófagos, que la pueden destruir una vez enservicio, con la consecuente pérdida económica que esto significa.

Los organismos que atacan la madera requieren condiciones favorables para su desarrollo al interior de ésta,específicamente temperatura y humedad adecuada, así como una fuente de alimentación rica en azúcarescontenidos en la savia. Alterando cualquiera de estos factores se puede proteger la madera de la degradación.Sin embargo, el único método realmente practicable, efectivo y duradero en el tiempo y factible desde un puntode vista económico es la incorporación de preservantes al interior de la madera, es decir, productos químicostóxicos para los organismos xilófagos, que una vez aplicados a la madera la convierten en fuente dealimentación poco atractiva para ellos.

Hoy los productos más ampliamente usados en todo el mundo son las llamadas sales de impregnación CCA.Estos productos fueron patentados como preservantes para la madera en la India en 1933 y en Inglaterra en1934. Después de estas fechas se hicieron ensayos y mejoras en la formulación, de tal modo que, esto resultóen una aceptación a nivel mundial en cualquier proyecto que requiriera madera preservada.

El presente documento entrega antecedentes para lograr con éxito un proceso de impregnación. En éste seanalizan aspectos básicos de la madera, características del preservante CCA, detalle de los equipos yprocesos de impregnación y el respectivo control de calidad de madera impregnada. Se ha incluido también uncapítulo de seguridad operacional dado que el trabajo en una planta de impregnación y el manipuleo depreservantes requiere de cuidados.

El Manual fue redactado especialmente en forma didáctica dado que fue concebido principalmente para eldesarrollo de cursos y talleres dirigidos a operadores de plantas de impregnación.

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II LA MADERA

Para llegar a comprender realmente el proceso de impregnación debemos partir por conocer y entender laMADERA, material que a diferencia de otros productos como el acero, concreto y otros provienen de unorganismo vivo, y como tal, tiene una estructura y propiedades sumamente complejas.

La madera es un derivado del tronco de un árbol el cual cumple con 3 funciones básicas: sostén, transporte yalmacenamiento de nutrientes. Esto es gracias a su estructura anatómica, la cual tiene elementos visibles(macroscópicos) y no visibles a simple vista (microscópicos).

2.1 ESTRUCTURA MICROSCOPICALa madera está compuesta por elementos muy pequeños no visibles a simple vista. Estos se llaman célulasque son una especie de "tubos" ubicados en el tronco a lo largo y ancho. Estos "tubos" o células estáncompuestos por una pared rígida y un espacio o lumen en su interior.

Figura 1Célula Vegetal

Las células poseen en sus paredes unos pequeños espacios llamados PUNTUACIONES que permiten a lospreservantes diluidos circular entre ellas, mecanismo similar al que usa el árbol para realizar el transporte deagua y nutrientes cuando está vivo. Este es justamente el mecanismo principal que permite que las célulaspuedan ser llenadas con los preservantes que se aplican en un proceso de impregnación.

Cabe destacar que este mecanismo de llenado de células es aplicable a la zona de la albura de la madera,dado que las células del duramen han cementado su mecanismo de las puntuaciones, es decir hacen difícilque estas células puedan ser inundadas.

PUNTUACIÓN

LUMEN

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2.2 CARACTERISTICAS MACROSCOPICAS

Las propiedades macroscópicas son aquellas que se pueden distinguir a simple vista y permiten caracterizarel tronco del árbol y una pieza de madera.Las zonas de mayor importancia en el proceso de impregnación son:

Figura 2Zonas en la Madera.

2.3 DURABILIDAD NATURAL

La norma chilena NCh 789/1. Of 87 clasifica las especies según su durabilidad natural en:

Cuadro 1Clasificación de las Especies Según su Durabilidad Natural

CATEGORÍA NOMBRE COMÚN DE LA ESPECIE VIDA UTIL

Muy Durables Roble Ciprés de las Guaitecas Sobre 20 años

Raulí LingueDurables

LengaSobre 15 años

Canelo TineoModeradamente Durables

Coigue UlmoSobre 10 años

Araucaria Mañío hembra

Eucaliptus Mañío machoPoco Durables

Laurel

Sobre 5 años

Alamo PinoNo Durables

Olivillo TepaInferior a 5 años

DURAMEN: Zona interna normalmente de color másoscuro que presenta sustancias químicastóxicas para los hongos e insectos que sealimentan de la madera

ALBURA: Zona externa de color claro cuyas célulascontienen agua y nutrientes. Esta ZONAde la madera en la mayoría de lasespecies es de FACIL IMPREGNACIONuna vez que se ha eliminado el agua delinterior.

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El grado de durabilidad natural de una madera depende por un lado de la especie y también de la zona deltronco de donde proviene. La albura ofrece una baja resistencia a los organismos que la atacan, en cambio elduramen en la mayoría de las especies es altamente resistente a la biodegradación.

En el pino, por ejemplo se duraminiza la parte central del tronco del árbol alrededor de los 10 años, por lo quenormalmente los polines usados en impregnación que fluctúan entre los 6 a 12 años prácticamente nocontienen duramen siendo de muy baja durabilidad y fáciles de impregnar con la solución CCA.

El pino usado para postes de tendido eléctrico o telefónico poseen una gran proporción de duramen en elcentro que le da una mayor durabilidad natural, pero por otra parte esta característica dificulta la penetraciónde solución preservante de ahí que se sugiere penetrar la mayor cantidad en las siguientes condiciones: todala albura y 1/3 del radio y 50 mm.

En madera aserrada de pino la proporción de duramen es muy variada y depende de la sección del tronco dedonde se obtuvo la pieza. Es así, como algunas piezas presentan solamente albura, otras solamente durameny otras presentan albura y duramen. La piezas que presentan duramen en la superficie deben estarpenetradas por lo menos 10 mm en esta zona. Esta variabilidad en madera aserrada dificulta la impregnación,por lo que se deben tomar precauciones con respecto al contenido de humedad de la zona del duramen,tiempo e intensidad de vacío y presión.

2.4 CONTENIDO DE HUMEDAD

Uno de los factores de mayor importancia en el proceso de impregnación es el AGUA CONTENIDA EN LAMADERA.

El agua en el árbol es el líquido en donde están disueltos los nutrientes que se transportan desde el suelo a lashojas, se puede encontrar dispuesta dentro de las células en las siguientes formas:

Figura 3Agua Contenida en la Madera

AGUA LIBRE : Agua que se encuentra enel lumen o hueco de las

células y sale fácilmente con un proceso de secado.

AGUA INCLUIDA : Agua que se encuentraen la pared de las

células, sacarla es difícil y provoca cambios dimensiónales en la madera.

CELULAS

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Para efectuar el proceso de impregnación se requiere contar con el lumen de las células desocupado. Poresta razón el contenido de humedad (CH) debe ser inferior al 25%.Si el contenido de humedad es mayor a 25% el lumen o espacio de las células de la madera tendrá agua y lasolución CCA no podrá ser introducida lo que provocará una mala penetración de la solución preservante alinterior de la madera. Por lo tanto, la madera según el Contenido de Humedad (CH) se clasifica en:

MADERA SATURADA : Las paredes y el lumen están llenos de agua, el contenido de humedad varíaentre 120% y 200% dependiendo de la especie. Esto significa que la maderacontiene agua entre 120% y 200% de su peso seco.

MADERA VERDE : Las paredes se encuentran llenas de agua y el lumen parcialmente lleno, elcontenido de humedad varía entre 25% y 120%, es decir, el agua contenida en lamadera es entre 25% y 120% del peso seco de ésta.

PUNTO SATURACIONDE LA FIBRA : La pared de la fibra se encuentra llena de agua y el lumen completamente vacío,

el contenido de humedad es de un 25%.

MADERA SECA : Solamente la pared contiene algo de agua, el lumen está vacío, el contenido dehumedad varía entre 5% y 25%.

2.5 ABSORCION DE LIQUIDOS EN UN PROCESO DE IMPREGNACION

Para lograr introducir la solución preservante a la madera se requiere que el lumen de las células de lamadera esté vacío. Al proceso de llenado de las células con líquido se le llama ABSORCION y ésta es lacantidad de líquido que se puede introducir a la madera. Esta característica depende de la especie y zona delárbol, como también de la capacidad de las bombas de vacío y presión.

Por ejemplo, la absorción en pino insigne es aproximadamente de 400 l/m3 tanto en albura, esto lo convierteen una especie fácil de impregnar. En eucalipto en cambio la absorción aproximada en albura y duramen esde 80 l/m3, por lo que no se impregna. El pino oregón presenta una absorción de 180 l/m3 en albura y 30 l/m3en duramen, por lo tanto, es una especie no apta para recibir tratamiento de impregnación.

Figura 4Absorción de Líquidos de la célula en un Proceso de Impregnación.

CCA-C

CCA-CAGUAAGUA

SECADOIMPREGNACIÓN

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III PRESERVANTE CCA

Los preservantes son PRODUCTOS QUÍMICOS DE EFECTIVIDAD COMPROBADA que se aplican a lamadera para protegerla contra el ataque de hongos, insectos, bacterias y taladradores marinos.

La formulación de preservantes más ampliamente usados a nivel mundial son los productos CCA, gracias asu capacidad de fijación en la madera, a la facilidad de aplicación y a su efectividad.

La durabilidad de la madera tratada con CCA supera los 20 años, dependiendo de su uso, de la cantidad deóxidos impregnados y de la penetración del preservante. Muchos de los postes tratados con CCA de tendidoeléctrico y telefónico, instalados en zonas de alta humedad y temperatura en Estados Unidos han cumplidomás de 50 años de uso sin necesidad de reemplazarlos.

3.1 COMPOSICION QUIMICA

El nombre CCA proviene de los componentes químicos que son el COBRE (C) el CROMO (C) y elARSENICO (A). Cada uno de ellos cumple una función determinada dentro de la madera como se indica acontinuación:

El Cobre: Es el elemento que impide el ataque de hongos y bacterias (FUNGICIDA).

El Arsénico: Protege a la madera contra los insectos (INSECTICIDA).

El Cromo: Este elemento es el responsable de la fijación definitiva del preservante en lamadera (FIJADOR).

3.1.1 FIJACION DEL CCA

Los preservantes CCA se unen químicamente a la madera en una reacción de fijación, que consiste en que elcromo reacciona con los componentes de la madera (azúcares), formando una mezcla de compuestosinsolubles involucrando al arsénico y cobre en ellos.

Visualmente esta reacción de fijación se aprecia con un cambio de color del producto desde un TONOANARANJADO EN LA SOLUCIÓN a un color VERDE característico en la MADERA TRATADA.

Este proceso de FIJACION se cumple totalmente cuando se ha SECADO la madera, sin embargo 48 horasdespués del proceso de impregnación se logra el 90% de la fijación, por lo que la madera no debe serentregada para su uso antes de ese periodo.

Para la formulación del preservante CCA se utilizan OXIDOS de estos tres elementos, es decir, óxido decobre (CuO), óxido de cromo (CrO3) y óxido de arsénico (As2O5).

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3.2 PROPORCION DE OXIDOS

Los tres compuestos: óxido de cobre, óxido de cromo y óxido de arsénico se encuentran combinados enforma específica dentro del preservante, esta combinación está determinada en la norma chilena NCh 790.Existen 3 tipos de preservantes CCA según la combinación estipulada por la norma y según esto se les llamaPreservantes tipo A, tipo B o tipo C.Los tipo A contienen alta proporción de cromo y menor cantidad de arsénico, lo que implica que tienen menoracción insecticida. Los tipo B contienen baja proporción de cromo y mayor cantidad de arsénico, lo quesignifica una mayor efectividad insecticida y una menor efectividad fungicida.En nuestro país sólo se usan los preservantes tipo C, cuyo balance de óxido de cobre, óxido de arsénico yóxido de cobre se ajusta a las condiciones que nuestro país tiene en lo que respecta al ataque de insectos,termitas y hongos.

La PROPORCIÓN DE OXIDOS DEL TIPO C se indica en el cuadro siguiente:

Cuadro 2Proporción de óxidos del tipo C.

OXIDO ACTIVOCANTIDAD MÁXIMA

EN %CANTIDAD MÍNIMA

EN %PROMEDIO EN

%

Oxido de cobre (CuO) 21,0 17,0 18,5

Oxido de cromo (CrO3) 50,5 44,5 47,5

Oxido de arsénico (As2O5) 38,0 30,0 34,0

3.3 CANTIDAD TOTAL DE OXIDOS

Los preservantes CCA son solubles en agua.

En nuestro país, los preservantes que se ofrecen en el mercado son soluciones acuosas que tienen entre un60% y un 72% de óxidos activos, que es la concentración más alta a la que el CCA se puede formular sincorrer un mayor riesgo de que el producto se decante.

Este punto es importante a considerar puesto que las NORMAS DE RETENCION de preservantes SEREFIEREN siempre a la CANTIDAD DE OXIDOS ACTIVOS y no a la cantidad total de preservante oproducto que debe contener la madera.

Por EJEMPLO CCA-C 70 % indica que el producto es del tipo C, es decir debe tener una proporciónpromedio de 18,5% de cobre, 47,5% de cromo y 34% de arsénico y una concentración de 60% de dichosóxidos. Por lo tanto si se considera un TAMBOR DE 100 kg., realmente se tienen 60 kg. DE OXIDOSACTIVOS.

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3.4 PREPARACION DE LA SOLUCION PRESERVANTE

El preservante CCA se aplica diluido, es decir una cantidad de este es mezclado con una cantidad deagua necesaria para obtener una SOLUCIÓN a una CONCENTRACIÓN DE OXIDOS calculada.

CONCENTRACION DE LA SOLUCION EN OXIDOS: es la cantidad total de óxidos presentes en un volumende solución y se calcula multiplicando los kilogramos de producto por su concentración y se divide por elvolumen de solución.

CONCENTRACIÓN = KILOGRAMOS DE PRODUCTO x CONCENTRACIÓN DE LA SAL (%)

EN ÓXIDOS (%) VOLUMEN DE SOLUCIÓN

Por EJEMPLO: Una solución de CCA-C 60% al 2% en producto es igual a la solución preservante al 1,2 % enóxidos, porque se multiplica la concentración en producto por la cantidad total de óxidos que es 60% y sedivide por 100, es decir:

CONCENTRACION 2 % = 2 x 60 = 1,2 % DE CONCENTRACIONEN PRODUCTO 100 EN OXIDOS

La preparación de la solución se realiza en el estanque de mezcla y los pasos a seguir son los siguientes:

CONCENTRACION DE LA SOLUCION PRESERVANTE EN PRODUCTO: es la cantidad enkilogramos de producto que se completa con 100 litros de agua.

CONCENTRACIÓN = CONCENTRACIÓN EN ÓXIDOS (%) x 100

EN PRODUCTO (%) CONCENTRACIÓN DE LA SAL (%)

Por EJEMPLO: Solución preservante al 2% de concentración en producto significa que se mezcló 2 Kg. deproducto con agua hasta completar 100 litros. Dependiendo de la concentración de la sal se tendrá laconcentración de óxidos definitiva.

3.4.1 DEFINIR LA CONCENTRACION DE LA SOLUCION

Para definir la concentración se deben considerar los siguientes puntos:

- El jefe de planta informara por escrito al operador del cilindro el valor esperado en la retención de óxidos,este valor debe ser superior al valor mínimo requerido.

- El operador del cilindro preparara la carga a impregnar. Esta carga se debe componer con piezashomogéneas en los contenidos de humedad y en la densidad.

- En base a la experiencia el encargado de impregnación determinara la absorción esperada de la carga.- Con la absorción definida y el valor esperado informado; el operador en base a la siguiente formula

determinara la concentración de la solución:

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CONCENTRACIÓN (kgóx/l) = RETENCION ESPERADA (kgóx/m3) x 100ABSORCION ESPERADA (l/m3)

La solución preservante se prepara a una concentración entre el 1% y el 5%, dependiendo de la retenciónesperada y del contenido de humedad y densidad de la madera.

- CONTENIDO DE HUMEDAD, si la madera está absolutamente seca absorberá mayor cantidad desolución y por tanto la concentración debe ser más baja. Si la madera está menos seca (alrededor del28% a 30%) absorberá menor cantidad de solución y por tanto la concentración se debe aumentar.

- DENSIDAD, si la madera a impregnar es poco densa absorberá mayor cantidad de solución respecto auna de mayor densidad. La densidad se determina según el numero de anillos por cm medida en formaperpendicular a esta.

Las absorciones más típicas son las siguientes:

- Pino radiata seco al 20% de contenido de humedad: 400 l/m3- Pino radiata seco al 28% de contenido de humedad: 350 l/m3

Los siguientes cuadros muestran ejemplos de la concentración a usar considerando madera de pino a doscontenidos de humedad (madera seca y madera menos seca) y para tres tipos de uso que se le dará a lamadera, calculada a base de la formula anterior:

Cuadro 3Concentración requerida en óxidos y en la solución en maderas con un contenido de humedad de 20 %.

CONTENIDO DE HUMEDAD DE LA MADERA DE 20 %

Absorciónesperada

Madera de Construcción4,0 kg óx / m3

Polines6,4 kg óx / m3

Postes9,6 kg óx / m3

l / m3 Concentración de óxidos

400 1,00 1,60 2,40

FORMULA 1

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Cuadro 4Concentración requerida en óxidos y en la solución en maderas con un contenido de humedad de 28 %.

CONTENIDO DE HUMEDAD DE LA MADERA DE 28 %

Absorciónesperada

Madera de Construcción4,0 kg óx / m3

Polines6,4 kg. óx / m3

Postes9,6 kg. óx / m3

l / m3 Concentración de óxidos

350 1,14 1,83 2,74

3.4.2 LLENADO DEL ESTANQUE PARA LA PREPARACION.

Para calcular los litros de agua que se deben completar con los kilogramos de preservante se usa la fórmulasiguiente:

VOLUMEN A COMPLETAR = KG ÓXIDO x CONCENTRACION ÓXIDOS DEL PRESERVANTE CON AGUA CONCENTRACIÓN OXIDOS REQUERIDA

EJEMPLO:Se desea preparar una solución al 1,6 % en óxidos a partir de 100 kg. de CCA - C/60% (1 tambor).

Litros a completar con agua = 100 kg. x 60% = 3.750 litros1,6%

ABRIR EL TAMBOR Y REMOVER EL PRESERVANTE CON UN PALO DE MADERA, SI ESTÁ ESPESOSE PUEDE AGREGAR UN POCO DE AGUA.

ENJUAGAR EL TAMBOR Y VACIAR EL ENJUAGUE EN EL ESTANQUE DE PREPARACIÓN

SE RECOMIENDA USAR SIEMPRE EL TOTAL DE PRODUCTO DEL TAMBOR EN UNA SOLAPREPARACIÓN, dado que, como se tienen tres componentes en la mezcla, al estar almacenado el tamborpor un período de tiempo, se puede producir una decantación de los componentes y si no se toman lasprecauciones suficientes en la agitación del tambor el producto queda en el fondo y produce un desbalance dela proporción original de los óxidos del preservante.

En muchas plantas de impregnación se tiene que el tamaño del estanque de mezcla no es suficiente parapreparar la solución deseada. En ese caso se prepara la solución más concentrada y se agrega el aguarestante al estanque de almacenamiento agitando apropiadamente.AGITAR DURANTE 30 A 60 MINUTOS APROXIMADAMENTE

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3.5 CONTROL DE LA CONCENTRACION

La concentración de la solución debe ser verificada una vez que se terminó su preparación y ademáscontrolarla cada vez que se va a efectuar el proceso de impregnación. Para este control de concentracióncada planta debe contar con una TABLA DE CONCENTRACION, proporcionada por el fabricante delproducto, que relaciona la temperatura y la densidad del líquido en un momento determinado, con laconcentración.

3.6 DETERMINACION DE LA CONCENTRACION DE SOLUCION

3.6.1 MATERIALES:

- Termómetro graduado a 1 grado Celsius con un rango mínimo de temperatura entre 0 ºC y 50 ºC.- Densímetro con escala de 1,0000-1,0500 gr./cc- Una probeta limpia, de 250 a 500 cc- Tabla de Concentración del producto que se usará

3.6.2 METODOLOGÍA:

a) Calibración del densímetro:Al tomar la densidad con el densímetro en agua destilada a los 16ºC, esta debe dar 1,0000 g/ccpor lo que cualquier desviación debe ser considerada en las lecturas posteriores.

b) Verificación de la densidad del agua de la planta:Se debe tomar en cuenta la densidad del agua que se utiliza en la planta, puesto que puedecontener impurezas y/o sales propias del agua local, debiendo ser el valor diferente a 1,0000g/cc considerado en las lecturas posteriores.

c) Determinación de la concentración de la solución- Se toma una muestra de solución en la probeta- Se deja reposar esta muestra por al menos 5 minutos esperando que decante impurezas,

tales como, aserrín, tierra o arena.- Introducir el densímetro y darle un pequeño giro sumergiéndolo en la solución para igualar la

temperatura del instrumento con la de la solución.- De la misma forma se introduce el termómetro y se espera hasta que marque una

temperatura constante.- Con los datos de densidad y temperatura se va a la tabla de concentración y se obtiene el

valor en óxidos.

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3.7 MANIPULACION Y ALMACENAMIENTO DEL PRESERVANTE E INSTRUMENTOS PARACORRECTA DOSIFICACION

a) Mantener limpios el densímetro, el termómetro y la probeta, debiendo lavarse cuidadosamente cada vezque se ocupan. El agua del lavado debe incorporarse al estanque.

b) Es necesario limpiar el estanque de preparación y de almacenamiento por lo menos una o dos veces alaño.

c) En cada preparación se debe usar el tambor completo.

d) Los tambores deben almacenarse en lugares secos y frescos para evitar el endurecimiento del producto.

e) Cuando se prepare una solución se debe agitar perfectamente el preservante en el tambor ya seahaciéndolo rodar o con un palo. Después enjuagarlo bien y esta agua la agrego al estanque.

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IV PROCESO DE IMPREGNACION

4.1 DESCRIPCION DEL PROCESO, METODO BETHELL

Este es un proceso a vacío y presión, que tiene como objetivo INTRODUCIR LA SOLUCIÓNPRESERVANTE AL INTERIOR DE LAS CELULAS DE LA MADERA por medio de las puntuaciones yLOGRAR QUE ESTA SOLUCIÓN SE FIJE, por lo tanto, después de aproximadamente 7 días ya no se pierdelíquido y la madera queda lista para que NO SE PUDRA Y PUEDA SER USADA SEGÚN LASCONDICIONES DE RETENCION A LAS CUALES SE IMPREGNÓ. Con este proceso de impregnación(Bethell) se logran PENETRACIONES PROFUNDAS y RETENCIONES CONTROLADAS según el uso yriesgo que tendrá la madera una vez instalada.

4.2 PREPARACION DE LA MADERA A IMPREGNAR

La madera que se va a impregnar en una carga debe presentarse:1º DESCORTEZADA2º SECA3º CON CORTES Y PERFORACIONES FINALES DE USO4º CON DIMENSIONES EN DIAMETRO O ESPESOR SIMILARES ENTRE LAS PIEZAS5º CON SU VOLUMEN MEDIDO

CALCULO DE VOLUMEN DE LA MADERA DE UNA CARGA

- PARA MADERA REDONDA el volumen se calcula multiplicando el diámetro promedio en centímetros por simismo, luego este valor se multiplica por 3,14 y por el largo de las piezas, el resultado se multiplica por elnúmero total de piezas de la carga y finalmente se divide por 40.000, es decir:

Volumen = (Diámetro x Diámetro x 3,14 x Largo) x Nº de piezas40.000

¿COMO SE DETERMINA EL DIAMETRO PROMEDIO DE LA CARGA?:

Por cada 100 piezas se miden 10 diámetros, se suman y se dividen por el número de mediciones, este valores el DIAMETRO PROMEDIO de la carga que se usará en la fórmula

Ejemplo: Una carga tiene 600 polines de 2" a 3" x 2.44 m.

Se mide el diámetro a 60 piezas, se suman y se dividen por 60 y se obtuvo un diámetro de 6,5 cm. Este valorrepresenta el DIAMETRO PROMEDIO de la carga.

Volumen = (6,5 x 6,5 x 3,14 x 2,44) x 600 = 4,85 m340.000

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- PARA MADERA ASERRADA: Se multiplica el espesor en centímetros por el ancho en centímetros ypor el largo en metros. Este valor se multiplica por el total de piezas de la carga y luego se divide por10.000. Este resultado corresponde al volumen de la carga en metros cúbicos, es decir:

Volumen = (Espesor x Ancho x Largo) x Nº de piezas10.000

Ejemplo: Una carga de madera aserrada tiene 70 piezas de 2" x 10" x 3,20 metros. Se miden 7 piezas enespesor y ancho, se suman los espesores y se dividen por 7, se suman los anchos y se dividen por 7. Estosvalores, por ejemplo, son 5,08 cm de espesor y 25,4 cm de ancho que son los que se utilizarán en la fórmula:

Volumen = (5,08 x 25,4 x 3,2) x 70 = 2,89 m310.000

4.3 ABSORCIÓN DEL PRESERVANTE

Es la diferencia de volumen del liquido en el estanque entre el inicio y lo que queda después del vacío final. Elestanque debe tener un nivel graduado con el objeto de determinar este volumen. Para determinar laabsorción por metro cúbico, se divide la absorción total por el volumen de la carga en el autoclave. Lo másimportante antes de comenzar a impregnar es estimar la absorción esperada en el proceso. En base a laabsorción esperada y al valor esperado de retención se calcula la concentración.

ESTIMACION DE ABSORCION ESPERADA.

Idealmente cada planta debiera tener registros de absorciones históricas en su madera según:

- Contenido de humedad inicial- Procedencia de la madera- Tipo de madera (redonda o aserrada)

En general, para madera de pino insigne es apropiado trabajar con absorciones que van desde los 360 a 420litros por metro cúbico.

Luego con este valor se trabaja para las concentraciones adecuadas puesto que la retención ya es un valorconocido y está dado por norma NCh 819, según el riesgo y uso de la madera en servicio.

ABSORCION = ABSORCIÓN ESPERADA x VOLUMEN DE MADERA

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4.4 PREPARACION DE SOLUCION A DISTINTAS CONCENTRACIONES EN ÓXIDO:

La CONCENTRACION DE LA SOLUCION PRESERVANTE EN ÓXIDOS son los kilogramos de óxidos quese mezclan en 100 litros con agua. Su unidad de medición es el porcentaje. Por EJEMPLO: Concentración dela solución en óxidos al 1,6% significa que están disueltos 1,6 kg. de óxidos en 100 litros de solución.Cuando se prepara una nueva carga, existen tres posibilidades de Concentración de solución de esa carga:1º MANTENER LA CONCENTRACION IGUAL A LA DE LA CARGA ANTERIOR: por ejemplo se

impregnaron polines, esto significa que el valor esperado de retención en óxidos de los polines fue de6,4 kg. óx/m3 y en la nueva carga se impregnarán cabezales o centrales que requieren el mismo valoresperado de retención que es de 6,4 kg. óx/m3. Por lo tanto, la concentración de la soluciónpreservante dependerá de las características (contenidos de humedad, densidad) y de lahomogeneidad de estas, en la nueva carga supongamos que se mantienen estas características, laconcentración de la solución será la misma ya que la absorción será similar a la de la carga anterior.

Significa agregar agua y producto hasta completar el volumen deseado de solución preservante (será por lomenos el volumen de madera a impregnar + volumen residual del cilindro + volumen remanente delestanque) a la misma concentración de la carga anterior. Se deben realizar los siguientes cálculos:

Kg. óxidos = Volumen estanque x Concentración solucióncarga anterior carga anterior carga anterior.

Kg. óxidos = Volumen estanque x Concentración solucióncarga actual almacenamiento deseado igual a carga anterior.

KG ÓXIDOS A = KG ÓXIDOS - KG ÓXIDOS

AGREGAR CARGA ACTUAL CARGA ANTERIORKG DE PRODUCTO = KG DE ÓXIDOS / CONCENTRACIÓN PRESERVANTE

VOLUMEN AGUA = VOLUMEN - VOLUMEN DE LAA COMPLETAR DESEADO CARGA ANTERIOR

EJEMPLO: se tiene por HOJA DE CARGA los siguientes datos:- Concentración de solución carga anterior: 1,6 % en óxidos.- Volumen estanque de almacenamiento carga anterior: 3.000 litros.- Volumen deseado: 18.000 litros.- Producto: CCA – 60%USANDO LA FORMULA PARA MANTENER LA CONCENTRACION DE LA SOLUCION (AL 1,6%) SETIENE:Concentración 1,6% = 1,6 / 100 = 0,016

Kg. óxidos = 3.000 x 0,016 = 48 Kg. óxido de la carga anterior.carga anterior

Kg. óxidos = 18.000 x 0,016 = 288 Kg.carga actual

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KG ÓXIDOS A = 288 Kg. - 48 Kg. = 240 Kg. de óxidos a agregar.AGREGAR

KG DE PRODUCTO = 240 Kg. óxido / 0,6 = 400 Kg. de producto.

VOLUMEN CON AGUA = Hasta los 18.000 litros.A COMPLETAR

2º BAJAR LA CONCENTRACION: por ejemplo se impregnaron polines a una valor esperado deretención de 6,4 kg. óx/m3 y la nueva carga será madera aserrada para cerchas con un valor esperadode retención de 4,0 kg. óx/m3. Esto significará bajar la concentración de la solución.

Significa en la práctica agregar solamente agua. Se deben realizar los siguientes cálculos:

VOLUMEN A COMPLETAR = Volumen Remanente x Concentración AnteriorCON AGUA Concentración ActualCon esto se obtiene una cantidad de solución a la concentración requerida. Si se necesita mayor volumen seprocede como en el punto anterior.EJEMPLO: Se tiene por HOJA DE CARGA los siguientes datos:

- Concentración de solución carga anterior: 1,6 % en óxidos- Concentración requerida: 0,8 %- Volumen estanque de almacenamiento carga anterior: 8.000 litros.

USANDO LA FORMULA PARA BAJAR LA CONCENTRACION DE LA SOLUCION EN ÓXIDO (DESDE1,6% A 0,8 %) SE TIENE:

Volumen a completar = 8.000 x 1,6 / 0,8 = 16.000 litros

Por lo tanto se debe completar el estanque con agua hasta llegar a 16.000 litros, con esto la concentraciónbaja de 1,6% en 8.000 litros a 0,8% en 16.000 litros. Esto es debido a que en ambos casos tenemos 128 Kg.de óxidos, solo varia el volumen de agua en que es disuelto. Si se necesita mayor volumen al 0,8 %, seprocede como en el caso 1º.

3º SUBIR LA CONCENTRACION: por ejemplo, se impregnaron polines a un valor esperado de retenciónde 6,4 kg. óx/m3 y la nueva carga será de postes telefónicos con un valor esperado de retención de 9,6kg. óx/m3. Esto significa subir la concentración de la solución.

Significa en la práctica agregar óxidos. Se calcula según:

kg. óxidos = Volumen estanque x Concentración cargacarga anterior carga anterior anterior

kg. óxidos = Volumen estanque x Concentración cargacarga actual carga actual actual.

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KG ÓXIDOS = KG ÓXIDOS - KG ÓXIDOSA AGREGAR CARGA ACTUAL CARGA ANTERIOR

KG DE PRODUCTO = KG DE ÓXIDOS A / CONCENTRACIÓN DELAGREGAR PRESERVANTE

EJEMPLO: se tiene por HOJA DE CARGA los siguientes datos:

- Concentración de solución carga anterior: 1,6 % en óxidos.- Concentración requerida: 2,4% en óxidos.- Volumen estanque de almacenamiento carga anterior: 7.000 litros.- Producto: CCA - 60 %

USANDO LA FORMULA PARA SUBIR LA CONCENTRACION DE LA SOLUCION EN ÓXIDO (DESDE1,6% A 2,4%) SE TIENE:

Concentración 1,6% = 1,6 / 100 = 0,016

Concentración 2,4% = 2,4 / 100 = 0,024

Kg. de óxidos = 7.000 x 0,016 = 112 Kg. de óxidos.carga anterior

Kg. de óxidos = 8.000 x 0,024 = 192 Kg. de óxidos.carga actual

KG DE ÓXIDOS = 192 Kg. - 112 Kg. = 80 Kg. de óxidos.A AGREGAR

KG DE PRODUCTO = 80 / 0,6 = 133 Kg. de producto.

Por lo tanto, se debe agregar 133 Kg. de producto hasta completar los 8.000 litros de solución en el estanquede almacenamiento para llegar a una concentración del 2,4 %.

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4.5 RETENCION DE PRESERVANTE

Es la cantidad en kilogramos de óxidos activos retenidos por cada metro cúbico de madera. Se calcula así:

RETENCION = ABSORCION x CONCENTRACION100

REQUISITOS DE RETENCION SEGUN USO Y RIESGO ESPERADO EN SERVICIO DE LA MADERAEXIGIDOS POR NORMA CHILENA NCh 819

Cuadro 5Requisitos de retención según uso y riesgoClasificación Uso/agentes de deterioración Retención Kgóx/m3

Riesgo 1 (R1) Maderas usada en interiores, ambientes secos, con riesgo de ataque deinsectos solamente, incluida la termita subterránea 4,0

Riesgo 2 (R2) Maderas usadas en interiores, con posibilidad de adquirir humedad,ambientes mal ventilados. Riesgo de ataque de hongos de pudrición einsectos

4,0

Riesgo 3 (R3) Maderas usadas en exteriores, sin contacto con el suelo, expuesta a lascondiciones climáticas. Riesgo de ataque de hongos de pudrición einsectos.

4,0

Riesgo 4 (R4) Maderas enterradas o apoyadas en el terreno, con posibilidades decontacto esporádico con agua dulce. Riesgo de ataque de hongos depudrición e insectos.

6,4

Riesgo 5 (R5) Maderas enterradas en el suelo, componentes estructurales críticos, encontacto con aguas dulces. Riesgo de ataque de Hongos e Insectos. 9,6

Zona de Ensayo Exterior: 24 ó 40Riesgo 6 (R6) Maderas expuestas a la acción de aguas marinas y para torres deenfriamiento. Riesgo de ataque de horadadores marinos.

Zona de Ensayo Interior: 14 ó 24

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4.6 PENETRACION DEL PRESERVANTEEs la profundidad en milímetros que penetró la solución preservante al interior de una pieza de madera ymedida en sentido perpendicular a los anillos de crecimiento.Figura 5Penetración del Preservante MADERA ASERRADA MADERA REDONDA

BUENA PENETRACIÓN

MADERA ASERRADA MADERA REDONDAMALA PENETRACIÓN

MALA PENETRACION: Se debe principalmente a un tiempo e intensidad de vacío inicial inadecuado,insuficiente presión o tiempo; o bien a problemas en la madera como el contenido de humedad, resina, unagran proporción de duramen.La penetración del preservante se puede observar visualmente extrayendo un tarugo de un numero de piezasseleccionadas al azar, si no esta clara la penetración se le debe agregar un reactivo llamadoCROMOAZUROL, el área penetrada de preservante toma un color violeta característico. Además si lamadera tiene una proporción de duramen se debe verificar con BENCIDINA, el área duraminizada se tiñe deun rojo fuerte.REQUISITOS DE PENETRACION PARA MADERA SEGUN NORMA CHILENA NCh 819Cuadro 6Penetración del Preservante

Producto Clasificación de riesgo Porción a extraer del tarugo

Madera aserrada de espesor menor o iqual a 50mm

R1, R2, R3 y R4 15 mm desde la superficie

Madera aserrada de espesor mayor a 50 mm R1, R2, R3 y R4 25 mm desde superficie

Madera aserrada utilizada enfundaciones

R5 35 mm desde la superficie

Polines sin contacto con el sueloPolines enterrados en el suelo

R2, R3 y R4 15 mm desde la superficie 25mm desde la superficie

Postes y otros elementos estructurales redondos R5 Entre 13 mm y 50 mm 1)

Fundaciones de madera redondaenterradas en suelo y/o aguas dulces

R5 50 mm desde la superficie

Contrachapados de espesor menor a 16mmContrachapados de espesor mayor o igual a16 mm

R1, R2, R3, R4, R5 y R6Todo el espesor16 mm desde la superficie, por lacontracara

Madera laminada encolada R1, R2, R3, R4, R5 y R6 Entre 13 mm y 25 mm2'Pilotes marinos de madera redonda R6 50 mm desde la superficie1) Tarugo de 50 mm de largo, en que se eliminan los 12 mm exteriores.2) Tarugo de 25 mm de largo, en que se eliminan los 12 mm exteriores.

Se entiende por maderas redondas a las no elaboradas.

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Una vez que SE LLEGA A VACIO de 20 a 22 lbs/pulg2 = 0,7 a 0,76kg/cm2 MANTENERLO durante aproximadamente 15 a 30 minutosdependiendo de si es madera aserrada con mucho duramen expuestoo madera redonda.

Cada operador debe experimentar en su planta el tiempo de vacíoinicial según las dimensiones de la madera, el contenido de humedad,la época del año en que se esta impregnando y la potencia debombas en la planta.

La madera DEBE ABSORBER en el período de presión laSOLUCION CALCULADA por hoja de carga, MAS una cantidad deSOLUCION que se RECUPERARA en VACIO FINAL.

4.7 ETAPAS EN EL PROCESO DE IMPREGNACIONEl proceso de impregnación propiamente tal comienza con el llenado del autoclave de madera previamenteseca y con su volumen medido.El RESULTADO de este tratamiento se observará mediante los cálculos en Hoja de Carga de laRETENCION, CONSUMO DE PRODUCTO PRESERVANTE y de la PENETRACION al interior de las piezasde madera que se impregnaron.4.7.1 ETAPAS DEL PROCESO:1º Introducir la madera al cilindro o autoclave, cerrar puerta y REALIZAR VACIO INICIAL para sacar el

aire de las células.

2º INUNDAR con solución preservante aprovechando el vacío inicial.

3º INICIAR período de PRESION alcanzando un valor de 220 lbs/pulg2 = 15 kg/cm2 lo más rápidoposible, MANTENER esta presión durante 30 a 60 minutos hasta alcanzar la absorción requerida.

4º Periodo de TRASVASIJE y VACIO FINAL

5º Recuperar la solución restante que queda en el autoclave con la bomba de trasvasije.6º Sacar la carga y dejarla reposar 48 horas7º La carga esta lista para ser despachada.

INICIAR TRASVASIJE de solución desde el autoclave al estanque dealmacenamiento.REALIZAR VACIO FINAL SIEMPRE, para evitar el goteo de soluciónpreservante una vez que se saque la madera del autoclave.Mantener el vacío por 15 minutos.

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4.7.2 TRATAMIENTO DE IMPREGNACION - ETAPAS EN EL PROCESO BETHELL

Presión¦ E¦¦ D F¦ PRESION-------------------------------------------- G --------------- K ----------> M¦ VACIO VACIO Tiempo¦ A INICIAL C H FINAL J en min.¦¦ I¦ BVacío

A Comienza Vacío Inicial

B Mantención de Vacío Inicial Máximo

C Cortar Vacío Inicial

D Comienza Inundación y Subida de Presión

E Mantención de Presión Máxima

F Cortar Presión lentamente

G Trasvasije de solución desde autoclave a estanque de almacenamiento

H Inicio Vacío Final

I Mantención de Vacío Final Máximo

J Cortar Vacío Final

L Vaciar solución preservante

K Descarga Autoclave

M Encastillar la madera

4.8 PROCESO DE UNA CARGA

1* Registrar la fecha e identificar la carga con el número foliado en forma correlativa, en la hoja de carga.

2* Registrar el calculo del volumen y los contenido de humedad a diferentes piezas de madera a impregnar.

3* Se estima y anota la absorción esperada de acuerdo a las características de la madera (C.H. y Densidad).

4* Se anota en la hoja de carga la retención esperada de óxidos.

5* Se calcula la concentración en óxidos requerida según la absorción esperada y la retención esperada.

6* Según esto se prepara la solución preservante; se comprueba y se registra en la hoja de carga la cantidad depreservante agregado y la concentración calculada, se comprueba midiendo la temperatura y la densidad de lasolución determinando el valor en la tabla entregada por el proveedor de la sal.

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7* Se calcula también la absorción total requerida.

8* Se prepara la solución en la concentración y cantidad requerida.

9* Una vez determinado todo estos parámetros se procede a iniciar el tratamiento de impregnación, en base a estose deben registrar:

- Volumen de solución antes del tratamiento.

- Vacío inicial y tiempo de aplicación.

- Volumen de solución después de la inundación.

- Presión y tiempo de aplicación.

- Volumen de solución después del bombeo.

- Volumen de solución después del vaciado.

- Volumen de solución después del vaciado final.

10* Una vez registrados estos datos, se debe calcular:

- Absorción total obtenida [ Vol. de sol. antes del trat. – Vol. de sol. después del vac. final]

- Absorción por m3 [ Absorción total obtenida / Volumen de madera ]

- Retención obtenida [ Absorción por m3 x % de óxidos ]

- Se calcula la sal consumida [ Retención obtenida x volumen de madera ]

- Tiempo total del tratamiento.

4.9 EQUIPOS DE UNA PLANTA DE IMPREGNACION

(1) Estanque de Almacenamiento

(2) Estanque de Mezcla

(3) Bomba de Caudal

(4) Bomba de Vacío

(5) Bomba de Presión

(6) Autoclave

(7) Puerta de Acondicionamiento Rápido

(8) Válvula de Seguridad Cierre

(9) Válvula de Seguridad Autoclave

(10) Sistema Regulación de Presión

(11) Niveles(12) Manovacuómetro

* Hay diferentes tipos de plantas de impregnación, para explicar seutilizara este tipo de planta.

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4.9.1 CILINDRO DE IMPREGNACION O AUTOCLAVE

En esta unidad se lleva a cabo el proceso de impregnación a presión y vacío.

Es un estanque hermético de acero, en general de forma cilíndrica con puerta en uno o ambos extremos. Ennuestro país las dimensiones típicas van desde 0.5 m a 2.0 m en diámetro y largos de 4 m a 25 m.

El sistema de cierre del cilindro puede ser mediante pernos o pestañas. El primero es un buen sistema perodemanda más tiempo la operación de cerrado, si se compara con el sistema de pestaña que agiliza en granmedida el cierre del autoclave.

Un dispositivo de importancia que está relacionado con el autoclave es la VÁLVULA DE SEGURIDAD. Ellatiene la función de dejar escapar la solución preservante si la presión en el autoclave ha sobrepasado el valormáximo de trabajo, en este caso el líquido debiera retornar al estanque de almacenamiento.

4.9.1.1 FALLAS DEL SISTEMA:

- Se debe controlar el espesor de las paredes del cilindro debido a la reducción originada por corrosión.

- Con respecto a las válvulas de seguridad, debe verificarse si está pegada por poco uso; si está regulada aun valor mayor que el recomendado o a un valor menor que el de operación normal.

- No deben existir filtraciones en las empaquetaduras de la puerta, porque se pierde el hermetismo.

- Se debe cubrir en la zona de cierre con grasa para lograr un mejor ajuste que en el caso de contactometal-metal.

4.9.2 ESTANQUE DE INUNDACION O ALMACENAMIENTO

Su función es almacenar solución preservante que previamente fue preparada en el estanque de mezcla opreparación.

Cuando se trata de estanques sobre el nivel del suelo, son construidos en acero, de forma circular o cuadrada.

Pueden ser uno o varios estanques, sin embargo la capacidad total de almacenamiento debe ser suficientecomo para terminar dos procesos de impregnación antes de ser llenados nuevamente.

La forma de saber la cantidad de líquido en litros que se tiene inicialmente y que se usará en cada etapa delproceso se realiza por lectura directa del nivel del estanque. Este nivel consiste en una mangueratransparente unida a una reglilla con mediciones de litros de solución a distintas alturas del estanque

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El sistema más común de AGITACION del estanque de alimentación es hacer circular la solución en circuitocerrado, utilizando para este efecto la bomba de trasvasije. Tener un buen sistema de agitación tiene comoobjetivo lograr una buena disolución del producto preservante.

4.9.3 ESTANQUE DE MEZCLA

En este estanque se prepara la solución preservante. Generalmente es un estanque metálico, pero dedimensiones más pequeñas que el de almacenamiento o inundación.

Debe tener una capacidad tal que al menos un tambor se mezcle bien con la respectiva cantidad de agua,teniendo en cuenta la concentración deseada. Si la capacidad del estanque no es suficiente para mezclar todoel contenido del tambor y obtener la concentración requerida, se recomienda hacerlo en dos o más etapas.

Debe existir un sistema agitador (hélice, aire comprimido, circulación en circuito cerrado, etc.) instalado dentrodel estanque, para producir un buen mezclado de la solución.

También se necesita un buen calibrado del contenido de este estanque ya que es fundamental para lograr laconcentración a la cual se desea trabajar.

4.9.4 SISTEMA DE CARROS Y RIELES

Los carros están diseñados para el transporte de la madera que se impregnará.

Los carros deben ir amarrados entre si y contar con un buen sistema de desplazamiento al momento deingresarlos o sacarlos del cilindro. Este es el punto operacional de mayor complicación en las plantasimpregnadoras. Además, es necesario que lleven un elemento de amarre (cadenas) que evite al momento dela inundación que la madera flote. Las disposiciones típicas de sistemas de transporte de carros son:

- El sistema más sencillo consiste en una vía de salida del autoclave.- Una modificación a este sistema consiste en la instalación de una segunda línea utilizando un punto de

empalme, permitiendo preparar una carga en la segunda línea mientras la otra carga está siendo tratada.- Otro sistema es la misma idea anterior, pero en lugar de un punto de empalme se ha puesto una

plataforma que se desplaza sobre rieles.- Cuando la producción lo requiere y el tiempo es valioso, algunas plantas tienen dos puertas y una línea de

descarga en cada extremo del autoclave.

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4.9.5 BOMBA DE PRESION

1- Autoclave

8- Tanque de Almacenamiento de Solución

10- Válvula de Vaciado del Autoclave

11- Válvula de Vaciado del Tanque de Almacenamiento

14- Bomba de Alta Presión

15- Válvula de Alta Presión

16- Regulación de Presión

17- Válvula de Seguridad

Esta bomba se usa para forzar la solución a entrar en la madera y de esta forma obtener una buena yhomogénea penetración. Antiguamente muchas plantas usaron bombas alternativas pero en la actualidad esmás utilizada la bomba centrífuga multietapas o de canal lateral. Debe ser capaz de alcanzar en un brevelapso una presión en el rango 10 a 14 kg/cm2 (140 -200 psi).

Este equipo está diseñado para una presión máxima, por lo tanto, no se debe pensar que la bomba seguiráindefinidamente levantando la presión. Por esta razón LA BOMBA SE DEBE MANTENER SIEMPREFUNCIONANDO HASTA LOGRAR LA ABSORCIÓN REQUERIDA.

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4.9.6 BOMBA DE VACIO

1- Autoclave

2- Bomba de Vacío

3- Tanque de Expansión

4- Válvula de Vacío

5- Válvula de Venteo

6- Foso de Recuperación

7- Suministro de Agua

La bomba de vacío extrae el aire del cilindro y aún más importante el aire que está al interior de la maderacon el propósito de lograr una entrada de solución preservante lo más profunda posible al interior de lamadera. La mayoría de las plantas utilizan la bomba de vacío del tipo sellada y enfriada por agua.

Debe ser de tamaño y capacidad tal que alcance rápidamente el máximo vacío posible, lo más cercano a -1kg/cm2 (30 pulgadas de Hg). Se debe dejar actuar la bomba de vacío hasta que alcance su máximo valor ymantenerla algunos minutos notando que la salida de aire sea mínima.

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4.9.7 BOMBA DE TRASVASIJE O DE CAUDAL

1- Autoclave

8- Tanque de Almacenamiento de Solución

9- Bomba de Transferencia / Mezcla

10- Válvula de Vaciado del Autoclave

11- Válvula de Vaciado del Tanque de Almacenamiento

12- Válvula de Llenado del Autoclave

13- Válvula de Llenado del Tanque de Almacenamiento

Es una bomba radial simple, es decir, posee un rodete que al girar conduce el líquido desde la zona deentrada de la bomba hacia la parte exterior impulsando la solución hacia la salida de ella.

Está diseñada para rellenar el estanque de alimentación y también recircular y mezclar la solución en elestanque de inundación y/o mezcla.

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4.9.8 INSTRUMENTACION

VACUÓMETRO

El vacuómetro mide el vacío que ha generado la bomba del mismo nombre.

El medidor de vacío o vacuómetro es un instrumento en el que se conoce el valor máximo que se puedealcanzar y que corresponde a -1 bar o -1 kg/cm2 o 30 pulgadas de mercurio (Hg).

MANÓMETRO

El manómetro mide la presión que se aplica a la solución preservante para que ingrese en la madera.

La lectura máxima del manómetro debe sobrepasar los valores normales de trabajo, para conocer con certezaa qué presión se está impregnando. De esta manera si la presión alcanzada llega a 200 psi (14 kg/cm2) elinstrumento a usar debe por lo menos tener lectura hasta 240 psi o 17 kg/cm2.

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V CONTROL DE CALIDAD

5.1 CONTROL DE CALIDAD INTERNO:Se refiere a todos los PROCEDIMIENTOS y REGISTROS que se realicen en la planta al iniciar un ciclo deimpregnación o carga:

5.1.1 ANTES DE LA IMPREGNACIÓN

5.1.1.1 MADERA:Se deben realizar los siguientes procedimientos y anotarlos en la HOJA DE CARGA.** MEDIR CONTENIDO DE HUMEDAD siempre a la madera que va a ingresar al cilindro.

¿COMO SE HACE ESTO?

1º Se mide con xilohigrómetro el CH o contenido de humedad al 10 % del total de las piezas que se vana impregnar, esto significa que por cada 100 piezas se debe medir el CH a 10 piezas.

2º Introducir las agujas paralelamente a las fibras hasta 2/3 del espesor de la madera y en el centro de lapieza.

3º Leer el registro que hace la aguja del medidor en la escala adecuada.

** DESCORTEZADOChequear descortezado y revisar todas la semanas los cuchillos de la descortezadora.

** MEDIR VOLUMEN¿COMO SE REALIZA ESTO?

- Por cálculo directo del volumen de la madera en una muestra del 10 % de la carga, es decir por cada100 piezas medir 10

- Usando TABLAS DE VOLUMEN

XILOHIGROMETRO POSICIÓN DE LAS AGUJASDEL XILOHIGROMETRO

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5.1.1.2 SOLUCION PRESERVANTE:

Una vez preparada la solución y almacenada en su estanque¿CÓMO PUEDO SABER SU CONCENTRACIÓN?:

1º Obtener una muestra de la solución en el estanque de almacenamiento.Se debe agitar el estanque de almacenamiento, durante 30 minutosaproximadamente, luego con una mascarilla y con guantes de goma se extraesolución desde el estanque ha una probeta de 500 ml.

2º Realizar lectura de densidad.Aquí se introduce y gira el densímetro dentro de la probeta, una ves estabilizado seforma una guata que rodea al instrumento por esto se lee en la parte superior.

3º Realizar lectura de temperatura.Se introduce un termómetro en la probeta y sin sacarlo se lee la temperatura queregistra este instrumento.

4º Con el valor de densidad y de temperatura entrar a la Tabla de Concentración del producto.Si la densidad no esta en la tabla se debe aplicar la siguiente formula:

Cx = C menor + ( ( D leída – D menor ) / ( D mayor – D menor ) ) x ( C mayor – C menor )

5º Enviar periódicamente muestras de solución al Laboratorio

5.1.2 DURANTE LA IMPREGNACIÓN:

** MEDIR CONCENTRACIÓN DE SOLUCIÓN A MUESTRA OBTENIDA DURANTE INICIO DEPRESIÓN.

** LEER NIVELES DEL ESTANQUE DE ALMACENAMIENTO en cada período del tratamiento: vacío,inundación, presión, trasvasije y vacío final y anotarlos en la HOJA DE CARGA.

5.1.3 DESPUÉS DE LA IMPREGNACIÓN:

** CÁLCULAR CONSUMO DE PRODUCTO por hoja de carga. ¿COMO SE REALIZA ESTO?:

Multiplicando la retención obtenida en kg. de óxidos/m3 por el volumen de la carga y este valor sedivide por el porcentaje de óxidos del producto.

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Kg. PRODUCTO CONSUMIDO = RETENCION OXIDOS x VOLUMENPORCENTAJE OXIDOS ACTIVOS DEL PRODUCTO

Ejemplo: La retención obtenida en una carga de 2.5 m3 de polines fue 6.4 kg. óxidos/m3, con un producto de60% de óxidos activos.

Kg. producto consumido = 6.4 x 2.5 / 0.6 = 26.7 kg.

** Obtener muestras de madera de la carga a las que se les OBSERVARA LA PENETRACIÓN DEPRODUCTO CON CROMO-AZUROL.

** ENCASTILLADO Y PROTECCION DE LA MADERA de la carga o aperchamiento.** IDENTIFICACIÓN COMPLETA DE LA CARGA, es recomendable tener un tipo de registro

impermeable como el siguiente:

5.2 CONTROL DE CALIDAD EXTERNO

Consiste en la inspección, por parte de una organización independiente, de la CALIDAD DEL PRODUCTO Yde los PROCESOS DE CONTROL DE CALIDAD DE LA PLANTA.Así, este control debería consistir en:

1º Verificación de la PENETRACION.

2º Medición de la RETENCION en laboratorio.

3º Revisión de los PROCESOS, tales como:Medición de la concentración de solución preservante.Medición del volumen de maderaSecado de la maderaDescortezado

Este control externo permite a la Planta Impregnadora asegurar a sus clientes, que sus productos estánavalados por un control externo.

PLANTA ............................FECHA ............................CARGA Nº .…...................…Nº DE PIEZAS .................……...VOLUMEN ........................….RETENCION .....................……IMPREGNADOR...............………

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VI SEGURIDAD OPERACIONAL

Con el objetivo que los productos químicos que se emplean en proteger eficazmente la madera se cumplan yse eliminen las posibilidades de intoxicación, se entrega a continuación información sobre suMANIPULACION y las MEDIDAS DE PREVENCION más importantes. Este instructivo está dirigido a todaslas personas que directa o indirectamente son responsables del uso correcto de los preservantes de madera.

6.1 INFORMACION GENERAL SOBRE CCA-C

El CCA-C es un producto altamente tóxico, que en contacto directo con la piel puede producir irritacionesgraves (úlceras, escamas). También el contacto prolongado del CCA-C con la piel puede producir cáncer.

Su período de riesgo para el ser humano - por contacto - es de 3 días (72 horas), tiempo que debemanipularse con Elementos de Protección Personal. (EPP)

6.2 RIESGOS QUIMICOS ASOCIADOS A LA MANIPULACION DEL CCA-C

Durante su manipulación debe estar ESTRICTAMENTE PROHIBIDO FUMAR Y CONSUMIR ALIMENTOS.

Igualmente es OBLIGATORIO el USO de ELEMENTOS DE PROTECCIÓN PERSONAL (EPP) cada vezque se esté en contacto con el producto o con la madera impregnada. Los EPP a emplear son los siguientessegún las actividades:

6.2.1 ALMACENAMIENTO Y TRANSPORTE DE CCA-C: Calzado de seguridad con punterareforzada. Pechera de PVC, Guantes de cuero (mosquetero), Gafas.

6.2.2 PREPARACIÓN DE SOLUCIÓN Y MUESTREO CON CCA-C: Calzado de seguridad conpuntera reforzada. Pechera de PVC. Guantes de goma (mosquetero). Gafas.

6.2.3 CARGUÍO DEL CILINDRO IMPREGNADOR: Calzado de seguridad con puntera reforzada.Pechera de PVC. Guantes de cuero (mosquetero), Gafas y Casco.

6.2.4 VACIADO DEL CILINDRO IMPREGNADOR: Calzado de seguridad con puntera reforzada.Pechera de PVC. Guantes de goma (mosquetero) y Casco.

6.3 DEBERES DEL MANIPULADOR DE CCA-C

Todo trabajador que está en contacto o en presencia de CCA-C debe preocuparse de cumplir lo siguiente:

a) Antes de iniciar la faena diaria, debe cambiar su ropa de calle por su ropa de trabajo y guardarla encasilleros individuales dobles (uno destinado a la ropa de trabajo y otro a la vestimenta habitual) queeviten su contaminación con CCA-C.

b) Revisar los elementos de protección personal EPP que se encuentran en buenas condiciones.c) No fumar, beber, ingerir alimentos ni mascar chicle durante la jornada de trabajo.

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d) Cumplir estrictamente las instrucciones y prevenciones que se indican en la etiqueta del envase CCA-C y en este manual.

e) Antes de la colación debe lavarse cuidadosamente las manos y la cara con abundante agua y jabón.Se recomienda a los trabajadores no usar barba y/o bigote que puedan retener CCA-C.

f) La colación debe consumirse en recintos separados del área de trabajo con CCA-C.g) Lavarse, bañarse y cambiarse de ropa al término de cada jornada.h) La ropa contaminada con CCA-C deberá lavarse separadamente del resto de la ropa de casa,

especialmente de la de los niños para evitar su contaminación y posibles intoxicaciones.h) No llevar CCA-C para la casa por ningún motivo.i) Realizar análisis en la mutual de seguridad u otro organismo para determinar los porcentajes de

arsénico, cobre y cromo retenidos en el cuerpo, esto se debe hacer en forma periódica (Esto es gratispara el empleado y para el empleador, la mutual de seguridad u otro organismo tienen la obligaciónde realizar esto en forma gratuita)

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6.4 PREVENCION DE RIESGOS EN LA MANIPULACION DE PRESERVANTE CCA-C

6.4.1 ALMACENAMIENTO:

Los recipientes contenedores del CCA-C deben almacenarse en recintos ventilados, lejos de zonas de calor yde fuentes de alimentos.

El acceso a las áreas de almacenamiento debe estar restringido a personal autorizado.

Los recipientes deben ser cuidadosamente revisados al momento de su recepción y rechazar cualquierrecipiente dañado y/o que presente pérdida de material.

Las tapas de los tambores deben estar bien cerradas. Deben ser almacenados en sentido vertical y no debenapilarse en columnas.

Los Tambores deben ser transportados en carros de arrastre sin riesgo de vuelco.

El piso de almacenamiento debe ser en lo posible impermeable.

Los manipuladores de los recipientes en estas tareas deben usar los EPP indicados en 6.2.1

En caso de haber pérdida de material durante el almacenamiento debe procederse según se indica:

- En caso de derrame sobre piso de tierra debe inmediatamente neutralizarse el derrame con cal.Neutralizado el producto debe recogerse cuidadosamente y ser eliminado en bolsas plásticas,enterrándolo a una profundidad de por lo menos 1 metro, en lugares aislados y lejos de zonas decultivo, pastura de animales, lagunas y/o cursos de agua. Es recomendable marcar el lugar deentierro de los desechos tóxicos.

- En caso de derrame sobre piso impermeable puede absorberse con aserrín, limpiarsecuidadosamente y eliminarse igual que el caso anterior.

- Por ningún motivo puede ser quemado el aserrín impregnado con CCA-C.

- Debe tenerse presente que cualquiera sea el tipo de derrame, los trabajadores siempre deben usarEPP.

6.4.2 RIESGO DE INCENDIO:

Aún cuando el CCA-C no es un producto inflamable debe tenerse presente que al quemarse desprende gasesaltamente tóxicos por lo cual el área debe ser despejada y prohibir el acceso a toda persona a la zona de

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fuego El fuego debe ser combatido por personal especializado, con equipo de respiración autónoma.

6.4.3 TRANSPORTE DEL CCA-C A ZONA DE MEZCLADO:

Los recipientes deben ser transportados en carros de arrastre sin riesgo de vuelco y alzados a la torre demezclado mediante tecles manuales o mecanizados.

Si el recipiente es alzado manualmente debe tenerse al precaución de mantenerlo siempre en posiciónvertical.

El recipiente también puede ser llevado a la plataforma de mezclado mediante rampas de acceso en donde elrecipiente pude llevarse en carro de arrastre o hacerse rodar inclinándolo levemente. En las plataformas nodebe almacenarse exceso de recipientes que impidan el normal desarrollo de las actividades.

Habiéndose vaciado el contenido, el recipiente debe bajarse de la plataforma teniendo cuidado de nogolpearlo. Los manipuladores del producto en esta zona deben usar EPP 6.2.3

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6.4.4 PREPARACION DE LA MEZCLA

a) Apertura del recipiente:La tapa del recipiente debe ser abierta con la llave tipo grifa girándola firme y lentamente, cuidando de noromper la tapa.

b) Vaciado:El producto debe ser vaciado al estanque de dos maneras:- Manualmente- Por lavado

Cuando el material es vaciado al estanque de mezclado manualmente debe ser agitado introduciendo unavarilla de madera en el recipiente por una de las tapas, cuidando de no salpicar el producto.

Por lavado, el material es vaciado al estanque mediante un sistema de sifones que hace circular agua en elrecipiente, vaciando el producto al estanque de mezclado.

El área de mezclado debe contar con una ducha de emergencia (o manguera) con agua potable paraenfrentar el caso de salpicadura de CCA-C a los ojos, la cara o cualquier parte de la piel expuesta.

Luego de vaciado el producto al estanque, se agregará la cantidad de agua necesaria. Debe prestarseespecial atención en esta etapa para evitar derrames de mezcla con los riesgos de contaminación ambiental ypérdidas de producto, para lo cual estas áreas de las plantas de impregnación deben contar con depósitosadecuados de recepción bajo el nivel del suelo. Para este proceso los trabajadores deben usar EPP 6.2.2.

6.4.5 CONTROL DE CONCENTRACION DE CCA-C EN ESTANQUE DE ALMACENAMIENTO

Para el muestreo de control de concentración de CCA-C en el estanque de almacenamiento es necesarioprever los siguientes riesgos:

- Revisar la escalera de acceso, que se encuentre firmemente apoyada y con todos los peldaños. Si laescala no está empotrada debe estar con una inclinación 4:1 (V:H).

- Revisar que las bombas no se encuentren funcionando para evitar salpicaduras de producto.

- Usar los EPP indicados en 6.2.2

- No asomarse innecesariamente sobre el borde superior del estanque que puede significar riesgo de caídadentro del depósito.

- Subir la escalera sin nada en las manos y solicitar ayuda para subir y bajar el envase de muestreo.

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- La muestra sacada debe ser la estrictamente necesaria a fin de evitar los derrames sobre las cubiertas ypisos.

- Si hubiera derrames en el laboratorio secar con huaipe ligeramente humedecido, material que debe sereliminado con las mismas precauciones del punto 6.4.1 (FIG. 12).

6.4.6 CONTROL DE CONCENTRACION DE CCA-C EN EL CILINDRO

El muestreo de concentración de la solución debe hacerse directamente desde el cilindro de impregnación,siendo necesario prever los siguientes riesgos:

- Abrir la llave de muestreo del autoclave de manera de sacar la cantidad de solución estrictamentenecesaria, afín de evitar derrames y pérdidas innecesarias del producto.

- Usar los EPP indicados en 6.2.2

- Al hacer el control de densidad y temperatura de la solución evitar los derrames sobre cubiertas y pisos.

6.4.7 ELIMINACION DE LOS ENVASES

Los envases vacíos deben ser almacenados en lugares restringidos, en donde deben ser evaluados para sureciclaje (nuevo uso) o su eliminación.

Los recipientes que se encuentren en mal estado y sean eliminados, previamente deben ser lavados conabundante agua de manera de recuperar los residuos. Luego deben ser destruidos (aplastándolos) a fin deimpedir que puedan usarse nuevamente como envases y llevados a depósitos municipales autorizados.

6.4.8 CARGUIO Y VACIADO DEL CILINDRO O AUTOCLAVE

Al momento de cargarse y vaciarse la madera del cilindro debe tenerse especial atención no tener contactocon el derrame del líquido CCA-C.

El líquido debe recuperarse completamente y reincorporarse al estanque sin pérdidas. La descarga demadera impregnada de los carros por ningún motivo puede manipularse sin EPP.

6.4.9 APILAMIENTO

Aún cuando la madera impregnada sale del cilindro superficialmente seca debe ser transportada y apilada encastillos para su secado. En esta tarea NO DEBE HABER CONTACTO DIRECTO DE LA PIEL CON LAMADERA IMPREGNADA y usar los EPP 6.2.4

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NOTA: Ante el contacto imprevisto con CCA-C derrames o pérdidas del producto, el trabajador debe informarinmediatamente al Supervisor.

Debe entender que el derrame de CCA-C concentrado o en solución implica un riesgo mayor.

6.5 PRIMEROS AUXILIOS

Debido al alto riesgo para la salud que significa la manipulación o encontrarse expuesto a productospreservantes de madera tipo CCA-C, todo trabajador debe estar en condiciones de iniciar acciones deprimeros auxilios frente a un caso de intoxicación mientras llega ayuda médica.

6.5.1 CCA-C EN LA PIEL:

En caso de recibir un baño accidental del producto o que un trabajador haya caído dentro de un estanque dealmacenamiento de solución, deben ejecutarse las siguientes acciones:

a) Quitar la ropa impregnada.

b) Lavar la piel y el cabello minuciosamente con abundante agua (ducha de emergencia, manguera).

c) Secar al intoxicado y envolverlo con una frazada.

d) Si se ha producido alguna herida o rasguño, se deberá lavar la zona afectada con abundante aguajabonosa tibia y enjuagar repetidamente con agua limpia.

La persona que auxilia debe evitar su contacto con el producto y usar EPP mientras ayuda al afectado.

6.5.2 INGESTION DE CCA-C

Si un trabajador ha caído a un estanque de almacenamiento de solución y/o ingiere accidentalmente elproducto deberá provocársele inmediatamente vómitos. Para inducirlo debe hacérsele ingerir agua saladatibia.

Al momento de producirse las arcadas, el intoxicado debe estar boca abajo o de rodillas. El vómito se inducirámetiendo un dedo o el mango de una cucharilla en la garganta de la víctima.

N O T A: nunca se debe inducir el vómito a una persona inconsciente o si presenta convulsiones, pues podríaasfixiarse con los vómitos.

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6.5.3 CCA-C EN LOS OJOS:

En caso de salpicaduras, proyección de CCA-C o solución de impregnación a los ojos deben ejecutarse lassiguientes acciones:

a) Lavar inmediatamente los ojos con suavidad, con agua escurriente en abundancia.

b) No usar productos químicos ni drogas en los ojos porque se podría aumentar el daño inicial.

6.6 EQUIPO DE PRIMEROS AUXILIOS

Para tratar las emergencias que pueda causar el contacto con el CCA-C, es importante contar con un equipobásico de primeros auxilios.

La caja que puede ser de madera o plástico debe cerrar perfectamente y estar libre de suciedad y vectores.

Debe ubicarse en un lugar visible, de fácil acceso, lo más cerca posible de una llave de agua potable.

Debe contener, por lo menos, los siguientes artículos:

- Jabón para lavar el CCA-C de la piel.

- Un pequeño recipiente de plástico con sal (para inducir los vómitos).

- Un vaso, una cuchara.

- Dos frazadas.

- Tijeras

Se debe contar en el lugar de una ducha de emergencia en un lugar de fácil y rápido acceso para eloperador.

I M P O R T A N T E

Todo trabajador que haya sido atendido con prestación de primeros auxilios por contacto con CCA-C, debe ser enviado de inmediato al médico, con indicación de las características y componentesdel CCA-C

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Manual de Impregnación

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